О Г Гриб - Исследование электропотребления с учетом качества электрической энергии в сетях коммунального предприятия - страница 1

Страницы:
1 

СВІТЛОТЕХНІКА

І -1

Приведены результаты исследова­ния электропотребления с учетом качества электрической энергии в сетях коммунального предприятия, проведен анализ состояния внут­реннего освещения, даны практиче­ские рекомендации.

-'  % '-'

УДК 628.971: 621.398

О.Г. Гриб, д-р техн. наук С.С. Овчинников, д-р техн. наук А.В. Сапрыка, канд. техн.наук Д.В. Бородин

Харьковская национальная академия городского хозяйства Кандауров А.И.

КСП «Харьковгорлифт»

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ С УЧЕТОМ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СЕТЯХ КОММУНАЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ «ХАРЬКОВГОРЛИФТ»

Вопросы эффективного использования электроэнергии приобретают в последнее время первостепенное значение. Анализ электропотребления в сфере жилищно-коммунального хозяйства показывает, что в отрасли имеются значительные резервы экономии электроэнергии в условиях действующих технологий. Коммунальное пред­приятие «Харьковгорлифт» имеет значительное количество электротехнического обо­рудования, которое располагается в 8500 многоэтажных домах, что обуславливает тре­бования к качеству электроэнергии согласно действующим нормативам (ГОСТ 13109­97).

Низкое качество электроэнергии приводит к значительному экономическому ущербу, обусловленному увеличением потерь электроэнергии, повышенному износу оборудования, выходу из строя оборудования (в т. ч. лифтовой и осветительной техни­ки), а также неправильному учёту электроэнергии. Роль освещения в современной жиз­ни трудно переоценить, так как освещение способствует снижению проявлений крими­ногенного характера и делает жизнь человека комфортнее.

Исследования как отечественных, так и зарубежных специалистов [1-4] показы­вают актуальность и необходимость решения проблемы исследования электропотреб­ления с учетом качества электроэнергии. Отклонение показателей качества электро­энергии от нормативных оказывает большое влияние на работу установок различного назначения. Снижение качества электроэнергии приводит к дополнительным потерям, нагреву оборудования, ухудшению работы осветительных установок, сокращению их срока службы [3].

Целью данной работы является исследование электропотребления с учетом каче­ства электрической энергии в сетях 0,4 и анализ состояния внутреннего освещения в коммунальном предприятии «Харьковгорлифт».

Для измерений использовался многофункциональный измеритель показателей качества электрической энергии РЕСУРС - UF2M.

Исследовалось электропотребление общедомовой, осветительной, лифтовой и квартирной нагрузки с учетом качества электроэнергии типового 16 этажного дома в г. Харькове.

Результаты исследований показали (рис.1), что значения установившегося от­клонение напряжения в сети не соответствует требованиям к качеству электрической энергии в сетях 0,4 кВ.

Это отклонение составили за время проведения измерений от 3% (в часы макси­мальной нагрузки) до 10 % (в ночное время), что приводит к резкому сокращению срока службы, как лифтового оборудования, так и осветительных приборов. Получен­ные нами данные соответствуют реальным значения напряжения питания в осветитель­ных сетях большинства городов страны по данным исследований [4] колеблются в пре­делах 180-260В, что значительно превышает рекомендуемые публикацией МЕК 662 значения ±5%, то есть, 209-231В. В ночное время (0-5ч) среднее значение ис составля­ет 239В.

Коэффициент n-ой гармонической составляющей напряжения сети, коэффици­ент несиметрии напряжений по обратной последовательности, коэффициент несимет-рии напряжений по нулевой последовательности соответствуют требованиям к качест­ву электрической энергии за время проведения измерений. Кратковременная доза фли-кера за время проведения измерений не превысила допустимых норм (1%) рис.2. На рис. 3 приведен график общедомовой потребляемой мощности. Из которого видно, что в сети присутствует значительная реактивная загрузка, вследствии чего нарушается учет активной энергии. Отклонение частоты в сети соответствует требованиям к каче­ству электрической энергии за время проведения измерений. Оно составило макси­мально - 50,04, минимально - 49,97 при нормально допустимом значении 49,80-50,20

гц.

Количество осветительных приборов используемых К. П. «Харьковлифт» для внутреннего освещения дома составляет около 230 единиц, из них около 50 приборов в работающем состоянии. Осветительные приборы подключены к одной фазе, при этом мощность потребляемая осветительными приборами составила 2,9 кВ (фаза В). Боль­шинство осветительных приборов таковыми назвать нельзя, так как они в основном со­стоят из патрона и лампы, при этом многие соединения не изолированы. Нормы осве­щения не соответствуют ДБН В.2.5-28-2006, согласно которому освещенность при об­щем освещении в поэтажных коридорах, лестницах, лестничных площадках и лифто­вых холлах жилых зданий должна составлять 20 Лк и практически нигде не выдержи­вается.

Графики отклонений фазных напряжений

06 Октябрь 2007

5Ш

Шв

■5Шб

10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 £ 5,00 в 4,00 ш 3,00 ІІ5 2,00

<п 1,00

g 0,00

£ -1,00

g -2,00

е -3,00

і -4,00

О -5,00

-6,00 -7,00 -8,00 -9,00 -10,00

 

 

 

__Л

 

 

 

їй

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

n t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

 

 

 

 

 

 

'1

 

 

 

 

 

.in

 

 

 

 

 

 

 

 

£.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

Ш

IP

TP

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время

Рис. 1. Отклонение напряжения в сети

При эксплуатации осветительных установок имеет место отклонение световых параметров от нормируемых. Частично это связано с загрязнением светильников веще­ствами находящимися в воздухе, что приводит к резкому снижению их КПД и измене­нию формы кривой силы света. Рациональное использование светового потока источ­ников света особенно в освещении, может обеспечить повышение эффективности до 20%. Это может быть достигнуто за счет точности воспроизведения необходимых кри­вых силы света световых приборов и их юстировки в процессе монтажа и эксплуата­ции, а также за счет соблюдения норм периодичности чистки светильников.

Напряжение на выводах ламп не должно быть выше 105% и ниже 95% номина­льного напряжения (ГОСТ 13109-97). Продолжительность жизни у разрядных ламп, в основном, ограничивается уменьшением эмиссионной способности активных элемен­тов электродов, что вызывает сопутствующее и укорачивающее срок службы увеличе­ние напряжение горения на протяжении срока работы лампы. Поэтому желательно снижать ток лампы с повышением напряжения, то есть обеспечивать работу лампы с постоянной мощностью.

График кратковременной дозы фликера

06 Октябрь 2007 -PstA

3,500

3,000

2,500

2,000

1,500

1,000

0,500

0,000 I-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,

22:00 0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00

время

Рис. 2. Кратковременная доза фликера

Кроме того, наличие дестабилизирующих факторов (ухудшение температурных условий эксплуатации, рост сетевого напряжения) может вызвать рост мощности и, со­ответственно, температуры внутри разрядной трубки, что сопровождается повышением напряжения на лампе. Длительная работа при повышенных температурах вызывает резкое сокращение срока службы лампы. Поэтому, в идеале, для разрядных ламп необ­ходим токовый балласт с ограничением мощности, так, чтобы уровень номинальной мощности не превышался в процессе эксплуатации лампы, в меньшей мере это отно­сится к лампам низкого давления, например, ЛЛ или КЛЛ, напряжение на которых мо­жет значительно изменяться лишь в самом конце срока службы. Снижение напряжения на 1% вызывает уменьшение светового потока ламп накаливания на 3-4%, люминесце­нтных ламп на 1,5% [5]. Перенапряжение сети приводит к увеличению потребляемой энергии осветительными установками. Так повышение напряжения на 10% у ламп на­каливания вызывает увеличение потребляемой мощности на 16,4%, а у люминесцент­ных ламп - на 20%. Это вызывает значительное сокращение срока службы ламп и уве­личение количества ламп необходимых для эксплуатации осветительных приборов. При перенапряжении сети на 3% относительный срок службы сократится до 66,2%, а при перенапряжении сети на 10% - до 7,8% от номинального у ламп накаливания и уразрядных ламп соответственно при 3% до 90%, а при перенапряжении 10% относите­льный срок службы сократится до 73%. Это связано в основном с изменением силовой загрузки в течение суток.

Графики активной и реактивной трехфазной мощности

06 Октябрь 2007 Р    —Q

60,0 п

0,0

Время

Рис 3. График общедомовой потребляемой мощности

Для устранения влияния низкого качества электроэнергии на эффективность осветительных приборов необходимо применять отдельные трансформаторы для осве­тительной нагрузки и компенсирующие устройства, включаемые и отключаемые строго по суточному графику.

Использование компактных люминесцентных ламп при освещении жилых, ад­министративных, общественных и других зданий является одним из перспективных на­правлений по экономии электроэнергии [1,2]. Эти лампы соединяют в себе преимущес­тва люминесцентной лампы и лампы накаливания.

Безэлектродные ККЛ сегодня производятся тремя ведущими компаниями мира Philips, Osram, General Еіесітіс, а также рядом фирм КНР. Основным достоинством их является очень большой срок службы - около 100 тыс. часов, то есть 12 лет непрерыв­ной работы.

Необходимо также отметить, что в некоторых странах мира (Великобритания, КНР) вводятся решения о запрете производства и продажи ламп накаливания.

Светодиоды сегодня стали полноправными партнерами ламп накаливания и раз­рядных ламп. Реально достигнута световая отдача более 100 лм/Вт, срок службы достиг в среднем 50 тыс. ч., а по сведениям некоторых фирм - и 100 тыс. ч. Вместе с тем глав­ными проблемами, мешающими массовому внедрению этих перспективных источни­ков света на сегоднящий день являются высокая цена вырабатываемой светодиодами световой энергии и отвод тепла. Так стоимость одного клм-ч, вырабатываемого самыми дешевыми китайскими белыми светодиодами со сроком службы 50 тыс.ч. составляет около 20 коп., а разрядными лампами 2 коп[1]. Вполне возможно, что эта проблема бу­дет решена в ближайшее время.

Таким образом, в целях энергосбережения в осветительных приборах внутрен­него освещения целесообразно использовать компактные люминесцентные лампы (на­пример, светильники ЛПО, которые соответствуют ГОСТ Р МЕК 60698-1-2003), а так­же сумеречные автоматы для отключения искусственного освещения при достаточном уровне естественного. Следует изучить вопрос целесообразности использования в жи­лых домах технологии отключения света по таймеру, используемую в сетях наружного освещения. Во многих помещениях без естественного освещения, возможно, также стоит установить датчики движения, обеспечивающими включение света только приналичии в помещении людей. В сети присутствует значительная реактивная нагрузка, вследствии чего нарушается учет активной энергии, поэтому коммунальному предпри­ятию «Харьковгорлифт» необходимо предусмотреть компенсацию реактивной мощно­сти.

Литература

1. Варфоломеев Л.П. Применение достижений электроники в современной светотехнике // Свето­техника.- 2007. - №3. - С. 4-11.

2. Жаркин А.Ф., Козлов А.В., Палачев С.А., Дробот Ю.Г. Анализ энергоэффективности энерго-зберегающих компактных люминесцентных ламп // Світлотехніка та електроенергетика. Міжн. научн.-техн. журнал. Вып.1(9) - Харків. :ХНАМГ - 2007.-С.4-9.

3. Гриб О.Г., Сапрыка А.В., Овчинников С.С., Тарянник М.М. Режимы работы осветительных ус­тановок и качество электроэнергии // Труды 4 Международной науч.-практ. конф. «Город и экологиче­ская реконструкция жилищно-коммунального комплекса XXI века». - М. -2006. - С. 49-51.

4. Гриб О.Г., Сапрыка А.В., Бородин Д.В., Жданов Р.В. Анализ качества электрической энергии в сетях общего пользования 0,4 кВ // Світлотехніка та електроенергетика. Міжн. научн.-техн. журнал. Вып.1(9) - Харків.:ХНАМГ - 2007.-С.53-60.

5. Копытов Ю.В., Чуланов Б.А. Экономия электроэнергии в промышленности. - М.: Энергоатом-

издат, 1982. - 108 с.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРОСПОЖИВАННЯ З УРАХУВАННЯМ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ У МЕРЕЖАХ КОМУНАЛЬНОГО ПІДПРИЄМСТВА

«ХАРКІВМІСЬКЛІФТ» О.Г. Гриб, С.С Овчинников, О.В. Саприка, Д.В. Бородін, А.І. Кандауров Наведені результати дослідження електрспоживання з урахуванням якості електричної енергіїумережах комунального підприємства, проведено аналіз стану вну­трішнього освітлення, надані практичні рекомендації.

RESEARCHING OF ELECTRO-CONSUMPTION TAKING INTO ACCOUNT QUALITY OF POWER IN THE NETWORKS OF COMMUNAL ENTERPRISE OF

«KHAR'KOVGORLIFT» O.G. Grib, S.S. Ovchinnikov, A.V. Saprika, D.V. Borodin, A.I. Kandaurov The results of researching of electro-consumption have resulted taking into account quality ofpower in the networks of communal enterprise, analysis of inner lighting quality have conducted, have given practical recommendations.

3 -4'2007        СВІТЛОТЕХНІКА ТА ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИКА

Страницы:
1 


Похожие статьи

О Г Гриб - Алгоритм реализации методики распределения ответственности за искажение синусоидальности

О Г Гриб - Исследование электропотребления с учетом качества электрической энергии в сетях коммунального предприятия

О Г Гриб - Построение модели кривых силы света светильников наружного освещения городов

О Г Гриб - Система поддержки принятия решения при аварийных ситуациях в энергосистемах

О Г Гриб - Моделирование закономерностей участия субъектов в нарушении симметрии по обратной последовательности